【摘 要】
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论文首先综述了已有的关于薄膜初始生长阶段的研究成果,包括对成核、团簇生长、合并、渗析过程的研究.在此基础上提出利用薄膜表面特征来研究薄膜生长机理的想法.薄膜生长包
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论文首先综述了已有的关于薄膜初始生长阶段的研究成果,包括对成核、团簇生长、合并、渗析过程的研究.在此基础上提出利用薄膜表面特征来研究薄膜生长机理的想法.薄膜生长包含大量的随机过程,从统计学角度出发研究薄膜表面形貌是行之有效的方法,因此引入描述随机表面的一阶和二阶统计特性,如高度概率分布函数、自相关函数、高度-高度相关函数等来定量描述薄膜表面.把分形思想引入到薄膜生长中来,引入定量描述分形表面参数-标准偏差粗糙度(Interface width)、生长指数(Growth exponentt)、粗糙度指数(Roughness exponent)等.深入了解已有的薄膜生长理论模型(Edwards-Wilkinson模型、Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)模型、Mullins扩散模型等)中各个部分对应的热力学及动力学研究,并在此基础上研究薄膜的生长机理.研究了离子束溅射工艺下非晶基底表面金属Ti薄膜的生长,利用原子力显微镜(AFM)测量其表面形貌,发现薄膜的生长为各向同性且表面具有典型的分形特征.综合AFM测量数据和分形概念,对薄膜表面作出了定量描述,并求出粗糙度指数、水平相关长度、标准偏差粗糙度等参数.结合已有的薄膜生长理论模型,得到此工艺条件下薄膜生长可以用Kuramoto-Sivashinsky模型来描述的结论.
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